EP0047702A1 - Distributor for a vehicle brake system, particularly for vehicles in agricultural usage - Google Patents
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- EP0047702A1 EP0047702A1 EP81401382A EP81401382A EP0047702A1 EP 0047702 A1 EP0047702 A1 EP 0047702A1 EP 81401382 A EP81401382 A EP 81401382A EP 81401382 A EP81401382 A EP 81401382A EP 0047702 A1 EP0047702 A1 EP 0047702A1
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- B60T11/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator without power assistance or drive or where such assistance or drive is irrelevant
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- B62D11/08—Steering non-deflectable wheels; Steering endless tracks or the like by differentially driving ground-engaging elements on opposite vehicle sides by means of a single main power source using brakes or clutches as main steering-effecting means
Definitions
- the present invention relates to a distributor for a vehicle braking system.
- the two master cylinders can be used separately to provide assistance with changes in direction of the vehicle or simultaneously to ensure the actual braking of the vehicle. In the latter case, in order to balance the braking forces, provision is made for the coupling of the two pedals of the two master cylinders.
- the vehicle also includes a pair of brake motors associated with the front wheels, or a pair of brake motors associated with the wheels of a trailer
- brake motors associated with the front wheels
- a pair of brake motors associated with the wheels of a trailer it is necessary to differentiate, with regard to this pair of brake motors, “slowdown” braking actions, during which all of the vehicle's brake motors (and possibly of the trailer) must be supplied with pressurized fluid, “directional” braking actions, during which only one of the The vehicle's rear wheel brake motors must be supplied with pressurized fluid.
- the braking system shown schematically in Figure 1 consists of a pair of master cylinders 102 and 202 which can be actuated either separately by means of two pedals 104 and 204 respectively, or together by means of a coupling pedal 105
- Each master cylinder has a tank 106-206, as well known.
- the master cylinder 106 is connected by a conduit 108 to a brake motor 110 associated with the right rear wheel of the vehicle, and, in the same way, the master cylinder 206 is connected by a conduit 208 to a brake motor 210 associated with the vehicle's rear left wheel.
- the vehicle further comprises a pair of brake motors 112 and 212 respectively associated with the right front wheel and the left front wheel.
- a fluid distributor 113 is connected on the one hand to the two master cylinders 102 and 202 and on the other hand to the two brake motors 112 and 212, the structure and the function of this distributor being the object. of the description which follows.
- Figure 2 is a partial sectional view of a first embodiment of a dispenser according to the invention.
- the distributor 113 comprises a housing 115 symmetrical with respect to an axis XX, and only the elements situated on one side of this axis will be described, the others bearing the same reference numbers, increased by 100.
- the housing has a stepped bore 114 formed by a small diameter portion 116 and a large diameter portion 118, the latter being closed by means of a plug 120.
- the plug has a cylindrical axial recess 122 and a peripheral groove 124, connected by a passage 126.
- the bore portion 118 and the plug 120 define a cavity 128 into which open an inlet orifice 130, in the vicinity of the bottom of this bore, and an outlet orifice 132, at the level of the groove 124 of the plug 120.
- a valve 134 in the following manner: an annular valve seat 136, made of elastomeric material, is mounted in leaktight manner in the bore 118 and in contact with the end of the plug 120.
- a piston 138 is slidably mounted in leaktight manner in the bore portion 116 and projects at one of its ends 140 outside the housing and at the other end 142 in the cavity 128. This last end is composed a radial flange 144, in which axial notches 146 are formed, a narrowed part 148 and an enlarged part forming a valve shutter 150, the diameter of which is equal to the diameter of the bore part 116 and less to that of the recess 122. It will be noted that the valve seat 136 has an internal diameter greater than the diameter of the narrowed part 148 of the piston and less than the diameter of the valve shutter 150.
- a return spring 152 repels the piston 138 pressing against the plug 120, thus defining a so-called rest position in which the valve shutter 150 is distant from the valve seat 136 by a distance b.
- the spring 152 bears on the one hand on the flange 144 and on the other hand on an annular cage 154 surrounding the piston 138 and trapping a seal 156 ensuring the seal between the piston 138 and the bore portion 116 .
- the distributor Facing the ends 140 and 240 of the pistons 138 and 238, the distributor comprises a mechanical link 157.
- This comprises a plunger 159 inserted into a hole 161 in the housing coaxially with the axis XX and locked in position by a needle screw 163.
- a pivot 165 is fixed perpendicular to the plunger 159 and a beam 167 is pivotally mounted around the pivot 165.
- This beam comprises two arms 166 and 266 which are separated, at rest, from each of the pistons 138 and 238 by a distance a. Double this distance, or 2a, will hereinafter be called the dead stroke of the mechanical link 157.
- a cap 169 mounted between the housing and the plunger 159 protects the mechanical link 157 against external agents.
- the distances a and b are chosen so as to verify the relation: a ⁇ b ⁇ 2a, for reasons which will be explained later.
- the simultaneous actuation of the two master cylinders 102 and 202 causes the braking of the four wheels of the vehicle.
- this braking of the four wheels of the vehicle can also be obtained following a directional braking by simply actuating the second pedal, either directly, or by means of the coupling pedal.
- the embodiment of the dispenser illustrated in FIG. 3 includes a large number of elements identical to those of the embodiment already described, and to which the same reference will be assigned, increased by the value 200.
- the distributor 313 comprises a housing 315, which can, as shown by the dotted line, be made in two parts 315 and 415 fixed to each other by any suitable means.
- the bores 314 and 414 are coaxial, the bore portions 316 and 416 forming a single bore.
- the mechanical connection with dead travel "2a" is here simply achieved by the fact that the ends 340 and 440 of the pistons 338 and 438 are separated at rest by a distance equal to "2a".
- the space 371 between the two pistons is connected to the atmosphere by a conduit 373.
Abstract
Description
La présente invention concerne un distributeur pour système de freinage de véhicule.The present invention relates to a distributor for a vehicle braking system.
Dans certains véhicules, notamment à usage agricole, il est courant de prévoir deux maître-cylindres de freinage indépendants, l'un desservant un moteur de frein associé à la roue arrière droite du véhicule et l'autre desservant un moteur de frein associé à la roue arrière gauche du véhicule, les deux maître cylindres pouvant être sollicités séparément pour procurer une assistance aux changements de direction du véhicule ou simultanément pour assurer le freinage proprement dit du véhicule. Dans ce dernier cas, afin d'équilibrer les efforts de freinage, on prévoit l'accouplement des deux pédales des deux maître cylindres.In certain vehicles, in particular for agricultural use, it is common to provide two independent brake master cylinders, one serving a brake motor associated with the right rear wheel of the vehicle and the other serving a brake motor associated with the left rear wheel of the vehicle, the two master cylinders can be used separately to provide assistance with changes in direction of the vehicle or simultaneously to ensure the actual braking of the vehicle. In the latter case, in order to balance the braking forces, provision is made for the coupling of the two pedals of the two master cylinders.
Lorsque le véhicule comporte également une paire de moteurs de freins associés aux roues avant, ou encore une paire de moteurs de freins associés aux roues d'une remorque, il y a lieu de différencier, en ce qui concerne cette paire de moteurs de freins, les actions de freinage de "ralentissement", lors desquelles tous les moteurs de freins du véhicule (et, eventuellement, de la remorque) doivent être alimentés en fluide sous pression, des actions de freinage "directionnelles", lors desquelles seul l'un des moteurs de freins des roues arrières du véhicule doit être alimenté en fluide sous pression.When the vehicle also includes a pair of brake motors associated with the front wheels, or a pair of brake motors associated with the wheels of a trailer, it is necessary to differentiate, with regard to this pair of brake motors, "slowdown" braking actions, during which all of the vehicle's brake motors (and possibly of the trailer) must be supplied with pressurized fluid, "directional" braking actions, during which only one of the The vehicle's rear wheel brake motors must be supplied with pressurized fluid.
A cet effet, il est connu d'incorporer au système de freinage du véhicule un distributeur relié d'une part aux deux maître cylindres et d'autre part aux moteurs de freins de ladite paire, ledit distributeur ne permettant l'admission de fluide sous pression auxdits moteurs de ladite paire que lors d'un actionnement simultané desdits maître-cylindres.To this end, it is known to incorporate into the vehicle braking system a distributor connected on the one hand to the two master cylinders and on the other hand to the brake motors of said pair, said distributor only allowing the admission of fluid under pressure to said engines of said pair only during a simultaneous actuation of said master cylinders.
On connaît de la demande de brevet allemand N° DE 05 2 059 037, un distributeur assurant cette fonction. Néanmoins, ce distributeur présente l'inconvénient suivant : les deux moteurs de freins constituant ladite paire sont alimentés ensemble depuis un seul de deux maître cylindres, ce qui rend nécessaire de prévoir un ensemble égalisateur à intercommunication de fluide entre les deux maître cylindres. En effet, il n'est pas possible de prévoir un simple accouplement entre les deux pédales car dans ce cas, les deux maître cylindres desserviraient des circuits trop dissymétriques.We know from the German patent application N ° DE 05 2 059 037, a distributor performing this function. However, this distributor has the following drawback: the two brake motors constituting said pair are supplied together from a single one of two master cylinders, which makes it necessary to provide an equalizer assembly for intercommunication of fluid between the two master cylinders. Indeed, it is not possible to provide a simple coupling between the two pedals because in this case, the two master cylinders would serve circuits that are too asymmetrical.
Outre la complexité des maître cylindres qui résulte de cette disposition, on remarque également qu'elle présente un grave danger en cas de rupture de l'un ou l'autre des circuits puisque le système de freinage peut alors se vider intégralement.In addition to the complexity of the master cylinders which results from this arrangement, it is also noted that it presents a serious danger in the event of rupture of one or the other of the circuits since the braking system can then be completely emptied.
Dans le but de pallier ces inconvénients, la présente invention propose un distributeur pour système de freinage d'un véhicule comprenant :
- une paire de maître cylindres à commande séparée reliés l'un à un moteur de frein associé à une roue située à droite du véhicule et l'autre à un moteur de frein associé à une roue située à gauche du véhicule, une paire de moteurs de freins associés à des roues situées à droite et à gauche du véhicule et un distributeur relié d'une part à ladite paire de maître cylindres et d'autre part à ladite paire de moteurs de freins, ledit distributeur ne permettant l'admission de fluide sous pression auxdits moteurs de ladite paire que lors d'un actionnement simultané desdits maître cylindres, ledit distributeur étant caractérisé en ce qu'il comprend une paire de valves identiques comprenant chacune : un orifice d'entrée relié à l'un des maître cylindres, un orifice de sortie relié à l'un des moteurs de ladite paire, un siège de valve entre lesdits orifices et un élément de fermeture mobile normalement éloigné dudit siège d'une distance donnée et sensible à une faible pression audit orifice d'entrée pour venir en contact avec ledit siège, ledit distributeur comprenant une liaison mécanique entre les éléments de fermeture des deux valves, sur laquelle ces éléments de fermeture agissent de manière antagoniste, ladite liaison mécanique comportant une course morte supérieure à ladite distance donnée et inférieure au double de cette même distance donnée.
- a pair of separately controlled master cylinders, one connected to a brake motor associated with a wheel located to the right of the vehicle and the other to a brake motor associated to a wheel located to the left of the vehicle, a pair of motors brakes associated with wheels located on the right and left of the vehicle and a distributor connected on the one hand to said pair of master cylinders and on the other hand to said pair of brake motors, said distributor only allowing the admission of fluid under pressure to said motors of said pair than during simultaneous actuation of said master cylinders, said distributor being characterized in that it comprises a pair of identical valves each comprising: an inlet orifice connected to one of the master cylinders, a outlet port connected to one of the motors of said pair, a valve seat between said ports and a movable closure element normally distant from said seat by a given distance and sensitive to a low pressure at said inlet port rée to come into contact with said seat, said distributor comprising a mechanical connection between the closure elements of the two valves, on which these closure elements act in an antagonistic manner, said mechanical connection comprising a dead travel greater than said given distance and less than double this same given distance.
L'invention sera maintenant décrite en se référant aux dessins annexés, dans lesquels :
- - La figure 1 est une représentation schématique d'un système de freinage incorporant un distributeur selon l'invention ;
- - la figure 2 est une vue en coupe d'un premier mode de réalisation d'un distributeur selon l'invention, et
- - la figure 3 est une vue en coupe d'un second mode de réalisation d'un distributeur selon l'invention.
- - Figure 1 is a schematic representation of a braking system incorporating a distributor according to the invention;
- FIG. 2 is a sectional view of a first embodiment of a dispenser according to the invention, and
- - Figure 3 is a sectional view of a second embodiment of a dispenser according to the invention.
Le système de freinage représenté schématiquement à la figure 1 se compose d'une paire de maître cylindres 102 et 202 qui peuvent être actionnés soit séparément au moyen de deux pédales 104 et 204 respectivement, soit ensemble au moyen d'une pédale d'accouplement 105. Chaque maître cylindre comporte un réservoir 106-206, comme bien connu. Le maître cylindre 106 est relié par un conduit 108 à un moteur de frein 110 associé à la roue arrière droite du véhicule, et, de la même manière , le maître cylindre 206 est relié par un conduit 208 à un moteur de frein 210 associé à la roue arrière gauche du véhicule. Le véhicule comporte en outre une paire de moteurs de freins 112 et 212 associés respectivement à la roue avant droite et à la roue avant gauche. Un distributeur de fluide 113 est relié d'une part aux deux maître cylindres 102 et 202 et d'autre part aux deux moteurs de freins 112 et 212, la structure et la fonction de ce distributeur faisant l'objet . de la description qui va suivre.The braking system shown schematically in Figure 1 consists of a pair of
La Figure 2 est une vue en coupe partielle d'un premier mode de réalisation d'un distributeur selon l'invention.Figure 2 is a partial sectional view of a first embodiment of a dispenser according to the invention.
Le distributeur 113 comprend un boîtier 115 symétrique par rapport à un axe XX, et seuls les éléments situés d'un côté de cet axe seront décrits, les autres portant les mêmes numéros de référence, augmentés de 100.The
Le boîtier comporte un alésage étagé 114 formé d'une partie de petit diamètre 116 et d'une partie de grand diamètre 118, cette dernière étant obturée au moyen d'un bouchon 120. Comme représenté, le bouchon comporte un évidement axial cylindrique 122 et une gorge périphérique 124, reliés par un passage 126. La partie d'alésage 118 et le bouchon 120 définissent une cavité 128 dans laquelle dêbouchent un orifice d'entrée 130, au voisinage du fond de cet alésage, et un orifice de sortie 132, au niveau de la gorge 124 du bouchon 120. Dans la cavité 128 est montée une valve 134 de la manière suivante : un siège de valve annulaire 136, réalisé en matériau élastomère, est monté de manière étanche dans l'alésage 118 et en contact avec l'extrémité du bouchon 120. Un piston 138 est monté coulissant de manière étanche dans la partie d'alésage 116 et se projette à l'une de ses extrémités 140 à l'extérieur du boîtier et à l'autre extrémité 142 dans la cavité 128. Cette dernière extrémité se compose d'une bride radiale 144, dans laquelle sont ménagées des échancrures axiales 146, d'une partie rétrécie 148 et d'une partie élargie formant obturateur de valve 150, dont le diamètre est égal au diamètre de la partie d'alésage 116 et inférieur à celui de l'évidement 122. On notera que le siège de valve 136 a un diamètre interne supérieur au diamètre de la partie rétrécie 148 du piston et inférieur au diamètre de l'obturateur de valve 150. Enfin, un ressort de rappel 152 repousse le piston 138 en appui contre le bouchon 120, définissant ainsi une position dite de repos dans laquelle l'obturateur de valve 150 est éloigné du siège de valve 136 d'une distance b. Comme représenté, le ressort 152 prend appui d'une part sur la bride 144 et d'autre part sur une cage annulaire 154 entourant le piston 138 et emprisonnant un joint 156 assurant l'étanchéité entre le piston 138 et la partie d'alésage 116.The housing has a
Face aux extrémités 140 et 240 des pistons 138 et 238 le distributeur comprend une liaison mécanique 157. Celle-ci comprend un plongeur 159 introduit dans un perçage 161 du boîtier coaxialement à.l'axe XX et bloqué en position par une vis pointeau 163. Un pivot 165 est fixé perpendiculairement au plongeur 159 et un fléau 167 est monté pivotant autour du pivot 165. Ce fléau comprend deux bras 166 et 266 qui sont séparés, au repos, de chacun des pistons 138 et 238 par une distance a. Le double de cette distance, soit 2a, sera appelé par la suite course morte de la liaison mécanique 157. Un capuchon 169 monté entre le boîtier et le plongeur 159 protège la liaison mécanique 157 contre les agents extérieurs.Facing the
Les distances a et b sont choisies de manière à vérifier la relation : a< b<2a, pour des raisons qui seront expliquées plus loin .The distances a and b are chosen so as to verify the relation: a <b <2a, for reasons which will be explained later.
Le distributeur 113 est monté sur le véhicule et raccordé aux autres organes du système de freinage : les maître cylindres 102 et 202 étant reliés respectivement aux orifices d'entrée 130 et 230 et les moteurs de frein 112 et 212 étant reliés respectivement aux orifices de sortie 132 et 232 (Figure 1). Lors de diverses actions de freinage, le distributeur 113 fonctionne de la manière suivante :
- - En cas de freinage "directionnel", par exemple par actionnement du
maître cylindre 102 seul, au moyen de lapédale 104, la pression engendrée dans ce maître cylindre est transmise d'une part au moteur defrein 110 pour assurer le freinage de la roue arrière droite du véhicule, et d'autre part à l'orifice d'entrée 130 dudistributeur 113. Dès que cette pression atteint une faible valeur, leressort 152 étant déterminé en conséquence, lepiston 138 se déplace vers l'extérieur du boîtier. Dès que l'amplitude du déplacement dupiston 138 atteint la valeur "b", l'obturateur devalve 150 vient en contact avec lesiège 136, interrompant ainsi la liaison avec le moteur defrein 112 de la roue avant droite du véhicule. On remarquera que la liaison mécanique 157 permet un tel déplacement dupiston 138. En effet, la distance b étant supérieure à la distance a, l'extrémité 140 dupiston 138 vient repousser lebras 166 dufléau 167, cependant que l'autrebras 266 du fléau ne peut venir au contact de l'extrémité 240 dupiston 238 puisque cette même distance b est inférieure à la course morte 2a. Lavalve 134 étant ainsi fermée, la pression régnant à l'orifice desortie 132 et transmise au moteur de frein avant droit 112 restera égale à la faible valeur mentionnée ci-avant, et qu'on choisira de manière à rester en dessous du seuil d'actionnement du frein en question, quelque soit la pression engendrée dans lemaître cylindre 102.
En résumé, l'actionnement dumaître cylindre 102 seul provoque le seul freinage de la roue arrière droite du véhicule.
Réciproquement, l'actionnement dumaître cylindre 202 seul provoque le seul freinage de la roue arrière gauche du véhicule. - - tn cas de freinage "de ralentissement", par actionnement simultané des deux p-
xfales 104 et 204, ou, mieux, par actionnement de la pédale d'accouplement 105, les deux maîtres cylindres délivrent du fluide sous pression d'une part aux moteurs defrein 110 et 210 pour assurer le freinage simultané des deux roues arrière du véhicule, et d'autre part aux deux orifices d'entrée 130 et 230 dudistributeur 113. Les deux pistons sont alors repoussés vers l'extérieur du boîtier. Dans ce déplacement, chacun des deux 138, 238 vient en butée avec lepistons 166, 266 du fléau qui lui correspond et s'immobilise dans cette position. Puisque les deux pistons ne se sont déplacés que d'une distance a, inférieure à b, les deuxbras valves 134 et 234 restent ouvertes et le fluide sous pression délivré par lesmaître cylindres 102 et 202 est également admis aux moteurs de frein-des roues avant 112 et 212 respectivement.
- - In the case of "directional" braking, for example by actuation of the
master cylinder 102 alone, by means of thepedal 104, the pressure generated in this master cylinder is transmitted on the one hand to thebrake motor 110 to ensure the braking of the right rear wheel of the vehicle, and on the other hand to theinlet orifice 130 of thedistributor 113. As soon as this pressure reaches a low value, thespring 152 being determined accordingly, thepiston 138 moves outwards from the housing. As soon as the amplitude of movement of thepiston 138 reaches the value "b", thevalve shutter 150 comes into contact with theseat 136, thus interrupting the connection with thebrake motor 112 of the right front wheel of the vehicle. It will be noted that themechanical link 157 allows such displacement of thepiston 138. In fact, the distance b being greater than the distance a, theend 140 of thepiston 138 pushes thearm 166 of thebeam 167, while theother arm 266 of the beam cannot come into contact with theend 240 of thepiston 238 since this same distance b is less than the dead travel 2a. With thevalve 134 thus closed, the pressure prevailing at theoutlet orifice 132 and transmitted to the rightfront brake motor 112 will remain equal to the low value mentioned above, and which will be chosen so as to remain below the threshold. actuation of the brake in question, whatever the pressure generated in themaster cylinder 102.
In summary, the actuation of themaster cylinder 102 alone causes only braking of the right rear wheel of the vehicle.
Conversely, actuation of themaster cylinder 202 alone causes the vehicle's rear left wheel to brake only. - - in the case of "deceleration" braking, by simultaneous actuation of the two p-
104 and 204, or, better, by actuation of thexfales pedal 105, the two master cylinders deliver pressurized fluid on the one hand to the 110 and 210 to ensure the simultaneous braking of the two rear wheels of the vehicle, and on the other hand to the twobrake motors 130 and 230 of theinlet ports distributor 113. The two pistons are then pushed towards the outside of the housing. In this movement, each of the two 138, 238 abuts with thepistons 166, 266 of the beam which corresponds to it and stops in this position. Since the two pistons have only moved a distance a, less than b, the twoarm 134 and 234 remain open and the pressurized fluid supplied by thevalves 102 and 202 is also admitted to the brake-wheel motors before 112 and 212 respectively.master cylinders
En résumé, l'actionnement 'simultané des deux maître cylindres 102 et 202 provoque le freinage des quatre roues du véhicule.In summary, the simultaneous actuation of the two
On notera que ce freinage des quatre roues du véhicule peut être également obtenu à la suite d'un freinage directionnel en actionnant simplement la seconde pédale, soit directement, soit par l'intermédiaire de la pédale d'accouplement.It will be noted that this braking of the four wheels of the vehicle can also be obtained following a directional braking by simply actuating the second pedal, either directly, or by means of the coupling pedal.
Le mode de réalisation du distributeur illustré à la figure 3 comprend un grand nombre d'éléments identiques à ceux du mode de réalisation déjà décrit, et auxquels il sera affecté la même référence, augmentée de la valeur 200.The embodiment of the dispenser illustrated in FIG. 3 includes a large number of elements identical to those of the embodiment already described, and to which the same reference will be assigned, increased by the value 200.
Le distributeur 313 comprend un boîtier 315, qui peut, comme représenté par le tracé en pointillé, être réalisé en deux parties 315 et 415 fixées l'une à l'autre par tout moyen convenable. Dans ce mode de réalisation, les alésages 314 et 414 sont coaxiaux, les parties d'alésage 316 et 416 formant un alésage unique. La liaison mécanique avec course morte "2a" est ici simplement réalisée par le fait que les extrémités 340 et 440 des pistons 338 et 438 sont séparées au repos par une distance égale à "2a". L'espace 371 compris entre les deux pistons est relié à l'atmosphère par un conduit 373.The
La description du fonctionnement du distributeur 313 ne sera pas reprise en détail. On remarquera seulement que lors d'un freinage "directionnel", par exemple au moyen du maître-cylindre 102, le piston 338 est libre de se déplacer en direction du piston 438 jusqu'à la fermeture de la valve 334, tandis que lors d'un freinage "de ralentissement", les deux pistons se déplacent l'un vers l'autre, jusqu'au contact mutuel, d'une distance a, sans provoquer la fermeture des valves 334 et 434.The description of the operation of the
Dans ce qui précède, il a été supposé que lors d'un actionnement des deux maître-cylindres 102 et 202 au moyen de la pédale d'accouplement 105, les pressions engendrées présentent une différence très faible de sorte que lors d'un freinage "normal", les freins du véhicule sont tous alimentés sensiblement à la même pression, le véhicule restant par conséquent stable sur sa trajectoire. Au cas où cette différence de pression s'avèrerait trop importante et que la stabilité du véhicule s'en trouverait compromise, il y aura lieu de prévoir un équilibreur de pression entre les deux maître-cylindres, comme bien connu dans la technique.In the foregoing, it has been assumed that when the two
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